感应起电器原理
维氏起电机，包括由起电盘、放电球、莱顿瓶、感应电刷、皮带轮、集电梳、连接片，起电圆盘涂有许多片铝箔，如图37-1所示。
图 37-1
【实验原理】
感应起电机是一种能连续取得并可积累较多正、负电荷的实验装置。莱顿瓶是个电容，用来储电。感应起电机在左右各有一莱顿瓶，两莱顿瓶集聚不同种电荷，作为电源的正负极。
当顺时针摇动转轮上的摇柄时，由于在静电序列中铝排在铜之前，所以在圆盘转动时
铝片与电刷上的铜丝摩擦而带上正电荷，铜丝带负电荷。如图：假设刚摩擦时金属铝片S1带电量为Q 1，与其在同一直径上的铝片S2带电量为Q 2，Q 1与Q 2有大小之分。图37-2所示。
当圆盘转过90°时，S1与反面电刷B ˊ相对，此时S2ˊ、S1ˊ分别与S1、S2相对。假设Q 1＞Q 2，由于S1ˊ与S2ˊ之间有电刷连接，会引起自由电子移动，使得S1ˊ带正电荷，S2ˊ带负电荷，图37-2（b ）。
当圆盘再转过45°时，S1、S2分别顺时针转至与电极相接的悬空电刷E 2、E 1处，并在该处放电使E 1、E 2带正电荷，这些正电荷又被积聚在莱顿瓶C 1、C 2中，图37-2（c ）。
当圆盘再转过45°即S1转到与正面电刷B 相对应时， S1与S1ˊ相对，S2与S2ˊ相对，刚经过放电的S1与S2恰好不再带有电荷。S2ˊ带负电使得S2感应带正电，又由于与
莱顿瓶
连接片
集电梳
放电球
感应电刷
铝箔
起电盘
皮带轮
图 37-2
图 37-3
金属刷上铜丝摩擦也使它带正电，在二者共同作用下S2带上了正电荷；对于S1来
说，S1ˊ上的正电荷使其感应带负电荷，由于金属刷的连接作用，S2
所带的正电荷会导致
转过45
转过45
S2
(f)
(g)
转过45
S1(S1')
转过45
(d)
(e)
S 1(S1''
)
')
')
转过90
转过45
(a)
(b)
(c)
电刷
S2'
S2
电刷正面铝片S1
反面铝片S1'
电子移动（如图37-3）使S1带负电，这样，虽然有摩擦产生的正电荷也会被以上两种作用所产生的负电荷抵消，因此S1还是带负电荷，图37-2（d）。
圆盘再转过45°时，S1ˊ与S2ˊ恰好分别转到悬空电刷E2ˊ与E1ˊ处。带正电的S1ˊ在E2ˊ处放电后不再带电，E2ˊ上的负电荷被中和使E2ˊ带正电，这些正电荷被莱顿瓶C2积聚到放电叉T2的放电小球上；带负电的S2ˊ在E1ˊ处放电后也不再带电，且E1ˊ上的正电荷被中和使E1ˊ带负电，这些负电荷被莱顿瓶C1积聚到放电叉T1的放电小球上，图37-2（e）。
如果圆盘又转过45°， S1又与S2ˊ相遇，S2与S1ˊ相遇，且此时S1﹑S2与反面电刷Bˊ相对，S1ˊ﹑S2ˊ分别在E2、E1处放电后不再带电。此时的电荷变化与过程（d）相似, 因此与S1相对的S2ˊ带正电荷, 与S2相对的S1ˊ带负电荷，图37-2（f）。
当圆盘再转过45°，此时S1﹑S2恰好分别转到悬空电刷E1﹑E2处。S1在E1处放电使得负电荷被积聚到放电叉T1的放电小球上，S2在，E2处放电使得正电荷被积聚到放电叉T2的放电小球上，图37-2（g）。之后转动摇柄，电荷的变化情况将重复过程（c）~（g），由于两盘的逆向旋转，转至与电极相接的悬空电刷E2、E2ˊ处的金属片将全部带正电，转至与电极相接的悬空电刷E1、E1ˊ处的金属片将全部带负电。莱顿瓶C2感应到放电小球T2上的正电荷会越来越多，而被莱顿瓶C1感应到放电小球T1上的负电荷也会越来越多，当小球聚集一定电荷时，就会产生放电现象。在莱顿瓶盖内放电叉与悬空电刷之间的空气也会被电离，使放电叉与悬空电刷在短时间内相当于一个导体,将事先聚集在莱顿瓶中的电荷大部分中和之后，再一次重复上述过程。
但是，起电机并不是从一开始就可以放电的，因为空气被击穿需要一定的电压，这就需要积聚一定的电荷，而放电叉T1、T2上电荷的积累需要一定时间，所以当起电机长时间不用后要摇动摇柄一定时间后T1、T2间的电压才能达到空气的击穿电压而产生放电现象。
那么，反向转动摇杆时是否也会达到相同的效果呢？回答是否定的，因为反转时虽然起电机原理和正转一样，但由于正反两面的铝片在摩擦起电后都没有再经过另一侧电刷，而是直接在悬空电刷处放电，使两个莱顿瓶带有同种电荷，因此不会放电。
电气原理图线号
1、电气控制线路回路标号分直流回路和交流回路. 2、回路标号的原则： （1）回路标号按照“等电位”的原则进行标注。等电位指回路中接在一点上的所有导线具有同一电位而标注相同的回路标号。 （2）回路标号由三位或三位以下的数字组成。以个位代表相别，如三相交流电路的相别分别用1、2、3；以个位奇偶数区别回路极性，如直流回路的正极侧用奇数，负极侧用偶数。以标号中的十位数字的顺序区分回路中的不同线段。以标号中的百位数字的顺序区分不同供电电源的回路。如直流回路中A电源的正、负极回路标号用“101”和“102”表示，B电源的正、负极回路标号用“201”和“202”表示。电路中若共用同一个电源，则百位数可以省略。当要表明回路中的相别或主要特征时，可在数字标号的前面或后面增注文字符号，文字符号用大写字母，并与数字标号并列。 3、直流回路标号 正极回路的线段按奇数顺序标号，如1、3、5。。。。等；负极回路的线段按偶数顺序标号，如2、4、6。。。。等。在同一回路中，经过压降元件（如电阻、电容等）时，要改变标号的极性，对不能明确标明极性的线段，可任意标奇偶数。在直流一次回路中，用个位数字的奇偶数区分回路的极性；用十位的顺序区分回路中不同线段，如正极回路用1、11、21、31。。。顺序标注，负极回路用2、12、22、32。。。顺序标注，用百位数字的顺序区分不同供电电源的回路，如A电源的正、负极回路标号用101、111、121。。。和102、112、122。。。表示，B电源的正、负极回路标号用201、211、221。。。和202、212、222。。。等表示。 4、交流回路标号 交流二次回路的标号与直流二次回路标号相似。经过压降元件时的不同线段分别按奇数和偶数的顺序标号。如一侧按1、3、5。。。等标号，另一侧按2、4、6。。。标号。一次回路中，用个位数字的顺序区分回路的相别，用十位数字的顺序区分回路中的不同线段。如第一相回路按1、11、21、。。。顺序标号，如第二相回路按2、12、22、。。。顺序标号，如第三相回路按3、13、23、。。。顺序标号，对于不同供电电源的回路，也可用百位数字的顺序标号进行区分。如第一相回路按101、111、121、。。。顺序标号，如第二相回路按102、112、122、。。。顺序标号，如第三相回路按103、113、123、。。。顺序标号，
电气原理图设计规范
电气原理图设计规范 目录 ●电器原理图及其构成●设计制图的一般规则●电原理图的幅面及其格式●简图的绘制步骤●电原理图设计的基本要求●电路图的组成要素●元器件的标注方法●电路原理图的设计●图纸的更改●文件名及图号编号规则●对电原理图的审核 电器原理图及其构成 电器电路图有原理图、方框图、元件装配以及符号标记图等： ●原理图 电器原理图是用来表明设备的工作原理及各电器元件间的作用，一般由主电路、控制执行电路、检测与保护电路、配电电路等几大部分组成。这种图，由于它直接体现了电子电路与电气结构以及其相互间的逻辑关系，所以一般用在设计、分析电路中。分析电路时，通过识别图纸上所画各种电路元件符号，以及它们之间的连接方式，就可以了解电路的实际工作时情况。 电原理图又可分为整机原理图，单元部分电路原理图，整机原理图是指所有电路集合在一起的分部电路图。 ●方框图（框图） 方框图是一种用方框和连线来表示电路工作原理和构成概况的电路图。从某种程度上说，它也是一种原理图，不过在这种图纸中，除了方框和连线，几乎就没有别的符号了。它和上面的原理图主要的区别就在于原理图上具体地绘制了电路的全部的元器件和它们的连接方式，而方框图只是简朴地将电路按照功能划分为几个部分，将每一个部分描绘成一个方框，在方框中加上简朴的文字说明，在方框间用连线（有时用带箭头的连线）说明各个方框之间的关系。所以方框图只能用来体现电路的大致工作原理，而原理图除了具体地表明电路的工作原理之外，还可以用来作为采集元件、制作电路的依据。 ●元件装配以及符号标记图 它是为了进行电路装配而采用的一种图纸，图上的符号往往是电路元件的实物的形状图。这种电路图一般是供原理和实物对照时使用的。印刷电路板是在一块绝缘板上先覆上一层金属箔，再将电路不需要的金属箔腐蚀掉，剩下的部分金属箔作为电路元器件之间的连接线，然后将电路中的元器件安装在这块绝缘板上，利用板上剩余的导电金属箔作为元器件之间导电的连线，完成电路的连接。元器件装配图和原理图中大不一样。它主要考虑所有元件的分布和连接是否合理，要考虑元件体积、散热、抗干扰、抗耦合等等诸多因素，综合这些因素设计出来的印刷电路板，从外观看很难和原理图完全一致。 ● 电器原理图幅面及其格式
电气控制电路基础(电气原理图)
电气控制电路基础（电气原理图） 电气控制系统图一般有三种：电气原理图、电器布置图和电气安装接线图。 这里重点介绍电气原理图。 电气原理图目的是便于阅读和分析控制线路，应根据结构简单、层次分明清晰的原则，采用电器元件展开形式绘制。它包括所有电器元件的导电部件和接线端子，但并不按照电器元件的实际布置位置来绘制，也不反映电器元件的实际大小。 电气原理图一般分主电路和辅助电路（控制电路）两部分。 主电路是电气控制线路中大电流通过的部分，包括从电源到电机之间相连的电器元件；一般由组合开关、主熔断器、接触器主触点、热继电器的热元件和电动机等组成。 辅助电路是控制线路中除主电路以外的电路，其流过的电流比较小和辅助电路包括控制电路、照明电路、信号电路和保护电路。其中控制电路是由按钮、接触器和继电器的线圈及辅助触点、热继电器触点、保护电器触点等组成。 电气原理图中所有电器元件都应采用国家标准中统一规定的图形符号和文字符号表示。 电气原理图中电器元件的布局
电气原理图中电器元件的布局，应根据便于阅读原则安排。主电路安排在图面左侧或上方，辅助电路安排在图面右侧或下方。无论主电路还是辅助电路，均按功能布置，尽可能按动作顺序从上到下，从左到右排列。 电气原理图中，当同一电器元件的不同部件（如线圈、触点）分散在不同位置时，为了表示是同一元件，要在电器元件的不同部件处标注统一的文字符号。对于同类器件，要在其文字符号后加数字序号来区别。如两个接触器，可用KMI、KMZ文字符号区别。 电气原理图中，所有电器的可动部分均按没有通电或没有外力作用时的状态画出。 对于继电器、接触器的触点，按其线圈不通电时的状态画出，控制器按手柄处于零位时的状态画出；对于按钮、行程开关等触点按未受外力作用时的状态画出。 电气原理图中，应尽量减少线条和避免线条交叉。各导线之间有电联系时，在导线交点处画实心圆点。根据图面布置需要，可以将图形符号旋转绘制，一般逆时针方向旋转90o，但文字符号不可倒置。 图面区域的划分 图纸上方的1、2、3…等数字是图区的编号，它是为了便于检索电气线路，方便阅读分析从而避免遗漏设置的。图区编号也可设置在图的下方。
维姆胡斯感应起电机原理详解
维姆胡斯感应起电机原理 丁炳亮 一、小电荷的放大 假如我们需要一个带1C 电量的小球，但是手头上只有一个带0.1C 电量的小球，如何能使小球的电量增加呢？下面将用一种非常简单的方法就可以使小球带的电量增加很多倍。 （第一步） （第二步） （第三步）
刚开始只有小球A是带少量电荷的，经过第二、第三步后得到了带电量比小球A多小球B1、B2。重复二、三步骤可以得到带更多电量的小球。上面实验中旁边的小球称为施感小球，中间两个小球用金属导杆连接在一起构成了电偶极子，移去连接小球的金属导杆再移开旁边的施感小球即可得到两个带异种电荷且电荷量略比施感小球多些的小球。当然，如果施感小球离中间两个小球太远就不一定能得到比施感小球多的电荷量。假设施感小球带的电荷量为Q1，一个施感小球能使电偶极子一边的小球得到电荷量为KQ1（可以肯定K是小于1），电场具有叠加性，则左右两个施感小球能使电偶极子一边的小球得到电荷量为2KQ1。2KQ1>Q1才能保证重复实验二、三步电荷量是不断增加的，即K>1/2。另外，需注意是先移开连线中间小球的金属导杆再移开施感小球，否则中间两个小球不能得到感应电荷。这点将在后面解释感应电机为什么反转不起电。 二、电荷的收集与存储 为了能得到更多的电荷需要在小球带的电荷达到一定量时用装置存储起来，但是一次只收集存储其中的一对小球，也就是说要轮流收集两对小球上的电荷，因为要留一对做为下一步的施感小球。存储电荷用的是一个特殊电容器（耐电压高，电容量小），称为莱顿瓶。如果莱顿瓶一直连在小球上则一有些电荷就会被存储，施感小球的电荷量一直上不去，使得产生电荷速度缓慢。所以需要在小球电荷达到一定量才开始收集存储。实现该目的的方法就是利用间隙放电，如下图中的集电梳，集电梳与小球之间有一定的间隙，当小球电荷量达到一定量时，间隙放电，才开始对莱顿瓶充电。 电刷 莱顿瓶
感应起电机实验报告
感应起电机实验报告 篇一：感应起电机原理 感应起电机工作原理 及应用概述 学院：信息工程学院 班级：计01. 2班 组长：冯明浩0154038 小组成员：贾铮0154042 闫玮蓉0154054 张星0154056 日期：2002年12月20日 课题研究介绍 名称：感应起电机工作原理及应用概述 内容： 一、感应起电机基本结构。 二、感应起电机正转、反转状态下的工作原理。 三、拓展试验。
资料收集：冯明浩贾铮闫玮蓉张星 资料整理：贾铮 论文撰写：冯明浩贾铮闫玮蓉张星 主讲：闫玮蓉 试验操作：冯明浩 参考书目：《大学物理·电磁学》清华大学出版社张三慧主编《静电防护技术手册》电子工业出版社张宝铭主编《大不列颠百科全书》第五卷 参考网站： /retype/zoom/1b56b6d4b9f3f90f76c61b52 ?pn=3&x=0&y=0&raww=553&rawh=350 &o=png_6_0_0_439_282_337_213__&ty pe=pic&aimh=&md5sum=bfc23c0255ea7 e56ae71b40e01c0c6de&sign=8cbda26375 &zoom=&png=24362-125522&jpg=0-0” target=“_blank”>点此查看 这是因为没有莱顿瓶后其电容减小了，
可由公式U=Q/C解释：要产生电火花，两小球间电压约为几万伏，当C减小时，悬空电刷仅需要集聚很少电荷就可使电压升高到放电要求，故与原来相比，放电频率会加大。但是由于小球上每次放电所放出的电量减少了，相应电流也会减小，因而电火花很小。 二、感应起电机正转、反转状态下的工作原理 当顺时针摇动转轮上的摇柄时，分开的两个小球之间会有电火花产生，同时会听到噼里啪啦的放电声。这就是感应起电机的放电现象。这样的现象是如何产生的呢？下面我们就介绍一下它的原理。 由于在静电序列中铝排在铜之前，所以在圆盘转动时铝片与电刷上的铜丝摩擦而带上正电荷，铜丝带负电荷。如图：假设刚摩擦时金属铝片S1带电量为Q1，与其在同一直径上的铝片S2带电量为Q2,Q1与Q2有大小之分。如图：S1转过45°1===> S
电气原理图设计方法及实例分析
电气原理图设计方法及实例分析 【摘要】本文主要对电气原理图绘制的要求、原则以及设计方法进行了说明，并通过实例对设计方法进行了分析。 【关键词】电气原理图；设计方法；实例 继电-接触器控制系统是由按钮、继电器等低压控制电器组成的控制系统，可以实现对 电力拖动系统的起动、调速等动作的控制和保护，以满足生产工艺对拖动控制的要求。继电-接触器控制系统具有电路简单、维修方便等许多优点，多年来在各种生产机械的电气控制 中获得广泛的应用。由于生产机械的种类繁多，所要求的控制系统也是千变万化、多种多样的。但无论是比较简单的，还是很复杂的控制系统，都是由一些基本环节组合而成。因此本节着重阐明组成这些控制系统的基本规律和典型电路环节。这样，再结合具体的生产工艺要求，就不难掌握控制系统的分析和设计方法。 一、绘制电气原理图的基本要求 电气控制系统是由许多电气元件按照一定要求连接而成，从而实现对某种设备的电气自动控制。为了便于对控制系统进行设计、研究分析、安装调试、使用和维修，需要将电气控制系统中各电气元件及其相互连接关系用国家规定的统一图形符号、文字符号以图的形式表示出来。这种图就是电气控制系统图，其形式主要有电气原理图和电气安装图两种。 安装图是按照电器实际位置和实际接线电路，用给定的符号画出来的，这种电路图便于安装。电气原理图是根据电气设备的工作原理绘制而成，具有结构简单、层次分明、便于研究和分析电路的工作原理等优点。绘制电气原理图应按GB4728-85、GBTl59-87等规定的标 准绘制。如果采用上述标准中未规定的图形符号时，必须加以说明。当标准中给出几种形式时，选择符号应遵循以下原则： ①应尽可能采用优选形式； ②在满足需要的前提下，应尽量采用最简单形式； ③在同一图号的图中使用同一种形式。 根据简单清晰的原则，原理图采用电气元件展开的形式绘制。它包括所有电气元件的导电部件和接线端点，但并不按照电气元件的实际位置来绘制，也不反映电气元件的大小。由于电气原理图具有结构简单、层次分明、适于研究等优点，所以无论在设计部门还是生产现场都得到广泛应用。 控制电路绘制的原则： ①原理图一般分主电路、控制电路、信号电路、照明电路及保护电路等。 ②图中所有电器触头，都按没有通电和外力作用时的开闭状态（常态）画出。 ③无论主电路还是辅助电路，各元件应按动作顺序从上到下、从左到右依次排列。 ④为了突出或区分某些电路、功能等，导线符号、连接线等可采用粗细不同的线条来表示。 ⑤原理图中各电气元件和部件在控制电路中的位置，应根据便于阅读的原则安排。同一电气元件的各个部件可以不画在一起，但必须采用同一文字符号标明。 ⑥原理图中有直接电联系的交叉导线连接点，用实心圆点表示；可拆卸或测试点用空心圆点表示；无直接电联系的交叉点则不画圆点。 ⑦对非电气控制和人工操作的电器，必须在原理图上用相应的图形符号表示其操作方式。 ⑧对于电气控制有关的机、液、气等装置，应用符号绘出简图，以表示其关系。 二、分析设计法及实例设计分析 根据生产工艺要求，利用各种典型的电路环节，直接设计控制电路。这种设计方法比较简单，但要求设计人员必须熟悉大量的控制电路，掌握多种典型电路的设计资料，同时具有丰富的设计经验，在设计过程中往往还要经过多次反复地修改、试验，才能使电路符合设计
(静电起电原理)静电起电机
范德格拉夫起电机工作原理 我们大多数人都见过这个能让人们的头发直立的、称作范德格拉夫起电机的设备。该设备看起来就像一个安装在底座上的大铝球，您可以从下图中看到它的效果。 Photo courtesy -->约翰·兹维萨和他的儿子近距离体验范德格拉夫起电机！ 您是否曾经想知道这个设备到底是什么、它是如何工作的、发明它的目的是什么以及您自己如何制作一台这样的设备？当然，它不是为了让人们的头发直立而发明的……或者，您是否曾经在干燥的冬日里拖着赤足走过地毯，然后在碰到某个金属物体时受到从未有过的电击？您是否曾想了解静电和静电贴纸的奥秘？ 如果您曾思考过上述任一问题，那么本文将为您提供完美的答案。在本篇博闻网文章中，我们将对范德格拉夫起电机和静电进行一般性的讨论。您甚至将学会如何制作自己的范德格拉夫起电机！ 要了解范德格拉夫起电机以及它的工作方式，您需要了解静电。我们几乎全都熟悉静电，因为我们能在冬天看到并感觉到它。在干燥的冬日，静电能够在我们的身体中累积，并且使电火花从我们的身体跳到金属物体或其他人的身体上。当电火花跳跃时，我们能够看到、感觉到它，并听到电火花的声音。 词根英语中“electron”（电子）一词来自于希腊语中意思为amber（琥珀）的单词！
在科学课上，您还可能用静电做过一些实验。例如，如果您用丝绸摩擦玻璃棒或用毛线摩擦琥珀，那么玻璃和琥珀将产生静电荷，能够吸引小的纸片或塑料。 要了解在身体或玻璃棒产生静电荷时发生了什么事情，您需要了解组成我们日常所见之万物的原子。所有物质都由原子组成，原子本身由带电粒子组成。原子具有由中子和质子组成的原子核。它们还具有由电子组成的“外壳”。通常，物质呈电中性，这意味着电子和质子的数量相等。如果原子具有的电子数超过质子数，则原子带负电。如果它的质子数超过电子数，则带正电。 一些原子保持电子的能力比其他原子强。物质保持电子能力的强弱决定了它在摩擦电序中的位置。如果一种材料在与其他材料接触时更容易放弃电子，则它在摩擦电序中具有更高的正电性。如果一种材料在与其他材料接触时更容易“捕获”电子，则它在摩擦电序中具有更高的负电性。 下表显示了您可以在家中找到的许多材料的摩擦电序。摩擦电序中的正电性材料位于顶部，负电性材料位于底部： 人手（尽管通常过于潮湿）极强正电性 兔皮 玻璃 人的头发 尼龙 毛线 毛皮 铅 丝绸 铝 纸 棉花 钢电中性 木头 琥珀 硬橡胶 镍、紫铜 黄铜、银 金、铂
一道感应起电习题的解析
一道感应起电习题的解 析 Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】
1.1对感应起电一道习题的解析 对静电感应起电，有这样一道题：当带正电导体A靠近一个绝缘导体B时，由于静电感应，B两端感应出等量异种电荷。将B左端接地，绝缘导体B带何种电荷 错误的解答：多数学生认为，由于静电感应导体B左端带负电，右端带正电。左端接地电荷被导走，导体B带正电。 正确的解答：接地后B整个物体相当于近端，大地为远端，所以B 带负电。 解答完此题后脑海闪出一个问题，导体一端接地，分离后电荷在导体上究竟是如何分布的 实验验证 （一）实验器材 J2310感应起电机（一个）、带有金属箔片的绝缘导体A与B（一对）、绝缘球形导体C（一个）、验电器（一个）、橡胶棒（一个）、毛皮（一片）。 （二）实验过程 1．使绝缘球形导体C带负电。 方法：摇动起电机，使其起电机一极与C接触。用毛皮摩擦过的橡胶棒与验电器的小球接触，使它带上负电。使球形导体接触验电器，发现验电器金属铂片张开的角度变大，说明球形导体代的是负电荷。 2．探究当导体一端接地时，电荷在导体的分布情况。
（1）使B端接地，观察现象。过程：当绝缘导体A与B靠在一起，放在带负电的绝缘导体C旁边，发现AB两端箔片都张开。用手摸一下B 端，发现B端箔片合拢，A端箔片仍张开，如图1。移开手指，发现AB 两端箔片没有变化。移去C发现A端箔片张角减小，B端箔片张开。分开AB，发现AB两端箔片仍张开。用验电器检验枕形导体AB两端带的都是正电。当用手摸A端时，以上观察结果没有变化。 分析：用手摸一下导体B端，人便把导体与大地连通，使大地参与了电荷转移。因此，导体本身的电荷不再守恒，而是导体与大地构成的系统中电荷守恒。由于静电感应，A端仍为正电荷，大地远处感应出等量负电荷，则B端的负电荷通过人体流走，B端不带电，即此时电荷只分布在A端。移开手指，大地与导体分离，由于异种电荷相互吸引，正电荷仍分布在A端。移去C后，A端电荷在AB上重新分配，使得AB都带上正电荷。当用手摸A端时，分析相同。 图解：如图2。 （2）用手摸一下A端，移去手指，分开AB，发现A端箔片仍张开，B端箔片仍合拢，移去C，A端箔片仍张开，B端箔片仍合拢。用验电器检验A带的是正电。当用手摸B端时，以上观察结果没有变化。 分析：用手摸一下导体A端时，由于静电感应，A端仍为正电荷，大地远处感应出等量负电荷，则B端的负电荷经A端通过人体流走，B端不带电，所以B端箔片合拢。先分开AB，后移去C，则A端电荷不能重新
织物感应静电测试仪原理
织物感应静电测试仪原理 做为测量对象的静电可认为有两种类型。一种是工厂某地已经产生的；另一种是在实验室的基础研究中使之产生的。前者需要正确地掌握带电状况，考虑此时所具有的诸条件，找出排除故障的适当方法。后者要求能准确地控制实验条件，得到有再现性的实验结果。为此，必须充分理解测量的方法，进而预先研究分析产生静电的因素，也是完全必要的. 1.感应起电 感应起电通常是对导体来说的。这里介绍的是电介质在静电场中由极化而使其带电的方法，也把它称为感应起电。在电场中，电介发生极化，极化后的电介质，其电场将周围介质中的某种自由电荷吸向自身和电介质上与之符号相反的束缚电荷中和。外电场撤走后，电介质上的两种电荷已无法恢复中性，因而带有一定量的电荷，这就是感应起电. 放电衰减 物体带电后，内部电荷的逸散符合指数衰减规律。 Q=Q0e-t/ε0εrρr (1) 将电量衰减的时间常数τ＝ε0εrρr代入(1)式得：Q＝Q0e-t/τ(2) 电量衰减时间常数τ可用静电衰减测量仪来测量，而在实际的纤维和织物的静电测试中，人们直接取电量衰减至原测试值的一半(Q＝1/2Q0)时所用的时间，也就是静电半衰期t1／2表征静电荷的逸散能力。它是衡量纤维消除静电荷性能的一个重要指示，将式(2)加以变换得 τ＝t/lnQ0/Q (3) 以Q=Q0/2代入式(3)得到静电半衰期t1/2与电量衰减时间常数τ之间的关系：
t1/2= 1/1.44·τ=0.69τ 2.试验方法 使被测试样起电的方法有很多种。在试验当中，需要一种能够提供稳定的并能够穿透一定空间(空气)的电源，以及在检测中受环境的影响比较小的条件下进行。这种办法就是电晕放电和比较电极法检测。. 2.1电晕放电 需要说明的是场带电和扩散带电需要高浓度的单极性离子。由于它们相互排斥和高的迁移率，这种离子寿命很短。因此要用这些带电方法，必须要连续不断地产生离子。放射性的放电、紫外线照射、火焰及电晕放电能在空气中产生离子。只有最后一种方法——电晕放电能产生高浓度的单极离子以使试样保持稳定带电状态。 为产生电晕放电，必须建立一个不均匀的电场。像针与平板之间、空气和其它通常是良好的绝缘体，但在电场强度足够高的区域中空气受到电离并成为可导电的。根据场的几何形状不同，这种电荷可能是电弧放电或电晕放电。 在电晕区域，电子被加速到相当高的速度，可以在撞击一个空气分子时把一个电子撞出来，于是产生一个正离子和一个电子。在电晕区域内是以自维持雪崩的形式发生这个过程，从而在导线周围产生了浓密的自由电子云和正离子云，这叫电晕放电。 2.2非接触式的测量方法 静电电位的测量分为接触式和感应式两种。 由于物体所带的静电大都有静电压高，而电流小，且一次性损耗后不易再补上的特点。所以接触性仪表大都采用了光反射法，不仅体积较大，量度不精确，使用范围也受到了限制。 直接感应仪表测量法是用电容分压原理。它的精度取决于电压表固有电容和测试板对地的分布电容，且感应电荷会通过表内电阻而逐步泄漏。因此，电压表上读出的电压将随时间逐渐衰减。
范德格拉夫起电机最全的介绍
范德格拉夫静电起电机范德格拉夫静电起电机范德格拉夫静电起电机范德格拉夫静电起电机静电加速器是加速质子、α粒子、电子等带点粒子的一种装置，静电加速器的电压可高达数百万伏，它主要是靠静电起电机产生的，静电起电机最常用的一种是1931年由范德格拉夫（R.J.V an de Graaff,1901-1967）研制出来的，故亦称范德格拉夫静电起电机。图6-29是静电起电机的工作原理图。图中金属球壳A是起电机的高压电极，它由绝缘支柱C支撑着。球壳内和绝缘支柱底部装有一对转轴D和D`，转轴上装有传送电荷的输电带（绝缘带B），并由电动机驱使它们转动。在输电带附近装有一排针尖E（叫喷电针尖），而针尖与直流高压电源的正极相接，且相对地面的电压高达几万伏，故而在喷电针尖E附近电场很强，使气体发生电离，产生尖端放电现象。在强电场的作用下，带正电的电荷从喷电针尖飞向输电带B，并附着在输电带上随输电带一起向上运动。当输电带B上的正电荷进入金属球壳A 时，遇到一排与金属球壳相连的针尖F（叫刮电针尖），因静电感应使刮电针尖F带负电，同时使球壳A带正电并分布在球壳的外表面上。由于针尖F附近电场很强，产生尖端放电使刮电针尖上的负电荷与输电带上的正电荷中和，从而使输电带B恢复到不带电的状态而向下运动。就这样，随着输电带的不断运转，金属球壳外表面所积累的正电荷越来越多，其对敌的电压也就越来越高，成为高压正电极。同样道理，如果喷电针尖E与直流高压电源的负极相接，则将使金属球壳成为高压负电极。不同极性的高压电极，可分别用来加速不同电荷符号的带电粒子。由于尖端放电、漏电、电晕等原因，金属球壳的对地电压不可能很高，即使把金属球可放到有几个大气压的氮气中，其对地电压也只能达到数百万伏。如果在金属球壳内放一离子源，离子将被加速而成为高能离子束。近代范德格拉夫静电加速器可将氮和氧的离子加速到具有100MeV的动能。目前静电加速器除用于核物理的研究外，在医学、化学、生物学和材料的辐射处理等方面都有广泛的应用。 美国物理学家罗伯特·杰米森·范德格拉夫（Robert Jemison Van de Graaff）于1931年发明了范德格拉夫起电机。这种以他的名字命名的设备能够产生非常高的电压——高达2000万伏。范德格拉夫发明起电机的目的是为早期的粒子加速器提供所需的高能量。这些加速器称为原子粉碎机，因为它们能够将亚原子颗粒加速至非常高的速度，然后将它们“撞击”到目标原子中。碰撞能够产生其他亚原子颗粒和高能量放射线（例如X射线）。能够产生这些高能量碰撞是粒子物理和核物理的基础。 范德格拉夫起电机被描述为“恒定电流”静电设备。当您为范德格拉夫起电机加上负载后，电流（安培数）保持不变。随负载变化的是电压。对于范德格拉夫起电机，当您使接地物体靠近输出端子（球面）时，电压将降低，但电流保持不变。与之相反，电池是“恒定电压”设备，因为当您为电池加上负载后，电压将保持不变。汽车电池就是这方面的典型例子。充满电的汽车电池能够产生约12.75伏的电压。如果您打开前灯，然后检查电池电压，您将发现电压会保持相对不变（前提是电池工作状况良好）。同时，电流将随负载变化。例如，您的前灯可能需要10安培的电流，但您的风挡刮水器可能只需要4安培的电流。无论您打开哪个设备，电压都将保持不变。 范德格拉夫起电机有两种：一种使用高压电源来充电，另一种使用传动带和滚轴来充电。这里，我们将讨论传动带和滚轴起电机。 这种范德格拉夫起电机由以下部件组成： 电机 两个滚轴
电气图纸设计统一线号标注法
电气图纸设计统一线号标注法 主回路：根据配电主回路数标注，方法如下： 例：主回路一柜内线号标注依次从上到下黄绿红三相为：1L1-1、1L2-1、1L3-1(主回路一)、2L1-1、2L2-1、2L3-1(主回路二)依次类推…… 1L1:代表主回路一A相、-1：代表第一个电气元件的A相出线标号 1L2:代表主回路一B相、-2：代表第一个电气元件的B相出线标号 1L3:代表主回路一C相、-3：代表第一个电气元件的C相出线标号 1L1-2、1L2-2、1L3-2:如上所示代表主回路一第二个电气元件的ABC相出线标号，其它主回路标注方法余同。 注：当柜内最后元件出线连接外部设备至端子标号可按设备名称和习惯线号标法，如电机则U1、V1、W1、代表第一主回路出线设备标号。 控制回路：根据控制回路数标注，方法如下： 控制回路一从每个电气元件下方依次标注方法为0101、0103、0105……依次类推，中间标号不连号有利于增加元件和增加线号不修改其它线号，从而有效提高作图效率。 0101:前01代表第一个控制回路，后01代表代表第一个控制回路起点标号，其它控制回路0201、0203、0205等依次类推…… 24V电源分配标注方法： 根据开关电源数量区别：PS01、PS02等依次类推…… PS01:P代表电源，S 代表开关，01代表开关电源一， 对于开关电源24V输出标注为PS01:24V、 PS01:0V、PS02:24V、 PS02:0V等 PS01:24V代表第一个开关电源24负V+，PS01:0V代表第一个开关电源24负V-，其它余同。对于24V熔断器端子出线线号可用不常用的数字线号标注：如800、801、900、901等 800代表第一开关电源正极，801代表第一开关电源负极，利用偶正奇负的标注方式。 900代表第二开关电源正极，901代表第二开关电源负极，利用偶正奇负的标注方式。 其它余同。 数字量输入：一般根据模块的插槽或放置位置从左到右或从上到下，标注方法如下： 如数字量输入模块在插槽2位置则标注方法为：DI0201、DI0202、DI0203依次类推…… DI0201: DI代表数字量输入模块，02代表模块在第二个放置位置，后01代表第二个模块第一个数字输入通道，其它余同。 数字量输出：如上所述，方法如下： 如数字量输出模块在插槽1位置则标注方法为：DO0101、DO0102、DO0103依次类推……DO0101: DO代表数字量输出模块，01代表模块在第一个放置位置，后01代表第一个模块第一个数字输出通道，其它余同。 模拟量输入：如上所述，方法如下： 如模拟量输出模块在插槽3位置则标注方法为：AI0301-1、AI0301-2、AI0302-1、AI0302-2依次类推…… AI0301-1: AI代表模拟量输入模块，03代表模块在第三个放置位置，后01代表第三个模块第一个模拟输入通道，-1:代表第三个模块第一个模拟输入正极，-2代表第三个模块第一个
带电体吸引小物体的原理(1)
带电体吸引小物体的探讨 摘要：带电体能吸引小物体的原因是小物体在带电体的电场作用下也带上了电，金属类的小物体和电介质类的小物体带电的原理不同。 关键词：带电体吸引小物体静电感应电介质极化 在中学物理教材里面讲到带电体能吸引轻小物体，为什么带电体会吸引轻小物体的呢？在教学中发现很多学生对这个问题的理解存在疑问。 带电体的周围存在电场，使轻小物体在靠近它的一端出现异种电荷，在远离它的一端出现等量的同种电荷。两电荷之间的作用力是跟它们的电量的乘积成正比，跟它们间的距离的平方成反比。因此，带电体对较近的异种电荷的吸引力大于对较远的同种电荷的排斥力，所以带电体能吸引轻小物体。构成轻小物体的物质不同，它两端出现等量异种电荷的情况也不同。 通常讲的小物体包括金属和电介质。金属在靠近带电体的时候会发生静电感应现象从而带上电。电介质是指不导电的物质，内部没有可以移动的电荷。若把电介质放入静电场场中，电介质原子中的电子和原子核在电场力的作用下在原子范围内作微观的相对位移，而不能象导体中的自由电子那样脱离所属的原子作宏观的移动。达到静电平衡时，电介质内部的场强也不为零。这是电介质与导体电性能的主要差别。 一、带电体吸引导体类小物体的原理 电荷能够从产生的地方迅速转移或传导到其他部分的物体称作导体，如金属、电解液、人体、地球等。带电体靠近金属小物体靠近小金属物体时，在外电场的作用下向与电场方向相反的方向移动，使导体在靠近带电体的一面出现与带电体异种的电荷，远的一端出现与带电体同种的电荷，这种现象叫静电感应。小金属物在带电体的电场作用下发生静电感应现象，小金属物体就变成了一个两端带异种电荷的带电体。从宏观上看，小金属物体由于两端带等量异种电荷而表现出不带电，但是从微观分析小金属物的受力可以发现带电体给小金属物两端的异种电荷的库伦力并不能相平衡。如图1示，假设一带正电小球靠近一个小金属物，小金属物左端将带 上负电，右端带上等量的正电。由于右端比左端离带电球距离更大，因此F 1>F 2 ，小 金属物受的合力方向指向带电球，这个合力使小金属物往带电球靠近，直到被吸引到带电体上。实验证明起电机上的带电金属球靠近铁屑时，铁屑马上会在电场的影响下有震动，有的会直立起来，再靠近点时，就会有被吸到金属球上，且马上被弹下来的现象，可以清晰的听到被弹下来的铁屑打在纸上的啪啪声。产生这个现象的原因是：带电金属球上的电荷是自由电荷可以转移给铁屑，使得铁屑与带电金属球带同种电荷，因此铁屑在吸到带电金属球上后会受到斥力而马上落下来。
高压静电现象研究
高压静电现象研究 一．实验目的： 了解静电产生的机理和静电发电机的工作原理，掌握静电高压的测量方法 二．注意事项： 高压电有危险，不要用手随意触摸金属电极，即使没有通电也可能被点击，如果需要触摸某金属电机，先用接地导线放电。 三．实验仪器： 静电感应起电机（手摇式），范德格拉夫起电机（电动，电机带动皮带致使上端金属球壳带高压静电），高频交流高压发生器（利用高频变压器产生高频高压），万用表（测量时仅用20V或者200V档，接错有危险），高压探棒（1：1000分压，测量时万用表显示乘以1000即为真实测到电压） 四．实验原理 两种物质发生摩擦时可以使它们都带上电，称为静电。为什么物体摩擦后带有电荷？这些电荷是从哪里来的？这涉及到物质的内部结构。一切宏观物体（固体、液体和气体）都是由分子组成的。分子由更小的原子构成。原子内部有一个带正电的原子核，周围是一些带负电的电子围绕着原子核运动。通常，原子核所带的电量和它周围的电子所带的电量总是相等的，原子作为一个整体呈电中性，由电子组成的物体当然也显示出不带电的性质。但是当两个物体相互摩擦或者接触时，其中一个物体失去一些电子，另一个物体则获得一些电子。例如用丝绸摩擦玻璃棒时，在一般情况下，玻璃棒就失去一些电子，丝绸则获得一些电子。这样就破坏了原来两个物体的电中性。当两个物体分开后，失去电子的物体，其体内的正电荷总数多于负电荷，表现为带正电；而获得电子的物体正相反，体内的负电荷总数多于正电荷，表现为带负电。所以从物质的电结构来看，无论用摩擦起电，还是用其他方法来使物体带电的过程，斗不过是使物体中原有的正负电荷分离和转移的过程而已。但是由于物质的种类不同，它们带电的极性和带电量的大小是不同的，而且又和温度、湿度、有无杂质、摩擦力大小、物质的电阻率、泄露电阻等一系列条件有关。总之静电现象较为复杂，想要考虑的因素很多，必须视具体情况作具体分析。最简单的静电发电机相当于一只起电盘(见图)。
电气原理图识图步骤和方法
步骤和方法 电气原理图绘制一般原则 1.按标准---按规定的电气符号绘制。 2.文字符号标准---按国家标准GB7159-1987规定的文字符号标明。 3.按顺序排列---按照先后工作顺序纵向排列，或者水平排列。 4.用展开法绘制---电路中的主电路，用粗实线画在的左边、上部或下部。 5.表明动作原理与控制关系---必须表达清楚控制与被控制的关系。 6. 电气原理图中的主电路和辅助电路（主电路、辅助电路）。 电气原理图识图的步骤 1.识主电路的具体步骤 （1）查看主电路的选用电器类型。 （2）查看电器是用什么样的控制元件控制，是用几个控制元件控制。（3）查看主电路中除用电器以外的其他元器件，以及这些元件所起的作用。（4）查看电源。电源的种类和电压等级。 2.查看辅助电路的具体步骤 （1）查看辅助电路的电源（交流电源、直流电源）。 （2）弄清辅助电路的每个控制元件的作用。 （3）研究辅助电路中各控制元件的作用之间的制约关系。 电气接线图识图的步骤和方法 电气接线图绘制的基本原则
（1）按照国家规定的电气图形符号绘制，而不考虑真实。 （2）电路中各元件位置及内部结构处理。 （3）每条线都有明确的标号，每根线的两端必须标同一个线号。 （4）凡是标有同线号的导线可以并接于一起。 （5）进线端为元器件的上端接线柱，而出线端为元件的下端接线柱。 电气接线图中电气设备、装置和控制元件位置常识 （1）出入端子处理----安排在配电盘下方或左侧。 （2）控制开关位置----一般都是安排在配电盘下方位置（左上方或右下方）。 （3）熔断器处理----安排在配电盘的上方位置。 （4）开关处理----安装在容易操作的面板上，而不是安装在配电盘上。 （5）指示灯处理----安装在容易观察的面板上。 （6）交直流元件区分处理----采用直流控制的元器件与采用交流控制的元器件分开安装。 电气接线图的识图步骤和方法 （1）分析清楚电气原理图中主电路和辅助电路所含有的元器件，弄清楚每个元器件的动作原理。 （2）弄清楚电气原理图和电气接线图中元器件的对应关系。 （3）弄清楚电气接线图中接线导线的根数和所用导线的具体规格。 （4）根据电气接线图中的线号研究主电路的线路走向。 （5）根据线号研究辅助电路的走向。
静电感应起电机
静电感应起电机 工作原理 当顺时针摇动转轮上的摇柄时，分开的两个小球之间会有电火花产生，同时会听到噼里啪啦的放电声。这就是感应起电机的放电现象。这样的现象是如何产生的呢?下面我们就介绍一下它的原理。 由于在静电序列中铝排在铜之前，所以在圆盘转动时铝片与电刷上的铜丝摩擦而带上正电荷，铜丝带负电荷。如图:假设刚摩擦时金属铝片S1带电量为Q1，与其在同一直径上的铝片S2带电量为Q2,Q1与Q2有大小之分。如图: (1) 转过90° (2) 转过45° (3) 转过45° (4) 转过45° (5) 转过45° (6) 转过45° (7)当圆盘转过90°时，S1与反面电刷Bˊ相对，此时S2ˊ、S1ˊ分别与S1、S2相对。假设Q1>Q2，由于S1ˊ与S2ˊ之间有电刷连接，会引起自由电子移动，使得S1ˊ带正电荷，S2ˊ带负电荷。 当圆盘再转过45°时，S1、S2分别顺时针转至与电极相接的悬空电刷E2、E1处，并在该处放电使E1、E2带正电荷，这些正电荷又被积聚在莱顿瓶C1、C2中。 当圆盘再转过45°即S1转到与正面电刷B相对应时， S1与S1ˊ相对，S2与 S2ˊ相对，刚经过放电的S1与S2恰好不再带有电荷。S2ˊ带负电使得S2感应带正电，又由于与金属刷上铜丝摩擦也使它带正电，在二者共同作用下S2带上了正电荷;对于S1来说,S1ˊ上的正电荷使其感应带负电荷，由于金属刷的连接作用，S2所带的正电荷会导致电子移动(如图4)使S1带负电，这样，虽然有摩
擦产生的正电荷也会被以上两种作用所产生的负电荷抵消，因此S1还是带负电荷。 圆盘再转过45°时，S1ˊ与S2ˊ恰好分别转到悬空电刷E2ˊ与E1ˊ处。带正电的S1ˊ在E2ˊ处放电后不再带电，E2ˊ上的负电荷被中和使E2ˊ带正电，这些正电荷被莱顿瓶C2积聚到放电叉T2的放电小球上;带负电的S2ˊ在E1ˊ处放电后也不再带电，且E1ˊ上的正电荷被中和使E1ˊ带负电，这些负电荷被莱顿瓶C1积聚到放电叉T1的放电小球上。 如果圆盘又转过45°， S1又与S2ˊ相遇，S2与S1ˊ相遇，且此时S1﹑S2与反面电刷Bˊ相对，S1ˊ﹑S2ˊ分别在E2、E1处放电后不再带电。此时的电荷变化与过程(4)相似, 因此与S1相对的S2ˊ带正电荷, 与S2相对的S1ˊ带负电荷。 当圆盘再转过45°，此时S1﹑S2恰好分别转到悬空电刷E1﹑E2处。S1在E1 处放电使得负电荷被积聚到放电叉T1的放电小球上，S2在，E2处放电使得正电荷被积聚到放电叉T2的放电小球上。之后转动摇柄，电荷的变化情况将重复过程(3)~(7)，由于两盘的逆向旋转，转至与电极相接的悬空电刷E2、E2ˊ处的金属片将全部带正电，转至与电极相接的悬空电刷E1、E1ˊ处的金属片将全部带负电。莱顿瓶C2感应到放电小球T2上的正电荷会越来越多，而被莱顿瓶C1感应到放电小球T1上的负电荷也会越来越多，当小球聚集一定电荷时，就会产生放电现象。在莱顿瓶盖内放电叉与悬空电刷之间的空气也会被电离，使放电叉与悬空电刷在短时间内相当于一个导体,将事先聚集在莱顿瓶中的电荷大部分中和之后，再一次重复上述过程。 但是，起电机并不是从一开始就可以放电的，因为空气被击穿需要一定的电压，这就需要积聚一定的电荷，而放电叉T1、T2上电荷的积累需要一定时间，所以当起电机长时间不用后要摇动摇柄一定时间后T1、T2间的电压才能达到击穿电压而产生放电现象。 那么，反向转动摇杆时是否也会达到相同的效果呢?回答是否定的，因为反转时虽然起电机原理和正转一样，但由于正反两面的铝片在摩擦起电后都没有再经过另一侧电刷，而是直接在悬空电刷处放电，使两个莱顿瓶带有同种电荷，因此不会放电。
(完整版)X62W万能铣床电气原理图
X62W万能铣床的实训说明 一、X62W万能铣床实训的基本组成 1、面板1 面板上安装有机床的所有主令电器及动作指示灯、机床的所有操作都在这块面板上进行，指示灯可以指示机床的相应动作。 2、面板2 面板上装有断路器、熔断器、接触器、热继电器、变压器等元器件，这些元器件直接安装在面板表面，可以很直观的看它们的动作情况。 3、电动机 三个380V三相鼠笼异步电动机，分别用作主轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。 4、故障开关箱 设有32个开关，其中K1到K29用于故障设置；K30到K31四个开关保留；K32用作指示灯开关，可以用来设置机床动作指示与不指示。 二、原理图
三、机床分析 1、机床的主要结构及运动形式 （1）主要结构由床身、主轴、刀杆、 横梁、工作台、回转盘、横溜板和升降台等 几部分组成，如右图所示。 （2）运动形式 1）主轴转动是由主轴电动机通过弹性 联轴器来驱动传动机构，当机构中的一个双 联滑动齿轮块啮合时，主轴即可旋转。 1）工作台面的移动是由进给电动机驱动，它通过机械机构使工作台能进行三种形式六个方向的移动，即：工作台面能直接在溜板上部可转动部分的导轨上作纵向（左、右）移动；工作台面借助横溜板作横向（前、后）移动；工作台面还能借助升降台作垂直（上、下）移动。 2、机床对电气线路的主要要求 （1）机床要求有三台电动机，分别称为主轴电动机、进给电动机和冷却泵电动机。 （2）由于加工时有顺铣和逆铣两种，所以要求主轴电动机能正反转及在变速时能瞬时冲动一下，以利于齿轮的啮合，并要求还能制动停车和实现两地控制。 （3）工作台的三种运动形式、六个方向的移动是依靠机械的方法来达到的，对进给电动机要求能正反转，且要求纵向、横向、垂直三种运动形式相互间应有联锁，以确保操作安全。同时要求工作台进给变速时，电动机也能瞬间冲动、快速进给及两地控制等要求。 （4）冷却泵电动机只要求正转。 （5）进给电动机与主轴电动机需实现两台电动的联锁控制，即主轴工作后才能进行进给。 3．电气控制线路分析
云的起电理论
关于云的起电理论很多，但目前还没有一种理论能够圆满地解释上述的所有问题，因为大气的运动在实验室里是模拟不出来的。下面介绍几种比较完善的理论。 （1）温差起电理论 一般情况下，如果一块物体冷热不均，热端带负电，冷端带正电。云中的冰晶、水滴、冰雹等因接触、碰并、破碎、摩擦等作用，使得冰晶带正电，水滴、冰雹等带负电。冰晶的密度小于水滴，小而轻，漂浮在云的上部。 （2）感应起电理论 在晴天电场的作用下，云滴被极化，使它们下半部带正电，上半部带负电，通过云内的运动，产生上正下负两个主要的电荷中心，两个中心建立后，方向向下的电场得以加强，便会产生一个正反馈机制。 （3）切割磁力线理论 北半球的云一般自西向东移动，而地球的磁力线则是由南极指向北极根据右手定则判断，正电荷向上移动，负电荷向下运动。 （4）破碎起电理论 水滴在气流的剧烈运动中分裂成带负电的较大颗粒和带正电的较小颗粒，后者被上升气流带到高空。 云底带少量的正电：地面的感应或地面的尖端物体带的正电荷被强烈的上升气流带入云底。 雷电的形成机理是大气物理学的一个分支。主要研究电离层以下大气中发生的各种电现象和它们的产生与相互作用过程的规律及应用。大气电学有两大主要部分：晴天电学和扰动天气电学。晴天电学主要研究晴天大气电场、大气电导率、地空电流和全球大气电平衡等；扰动天气电学主要研究雷雨云电结构和起电机制、雷与闪电过程、尖端放电过程与避雷方法等。大气电场 把地表面视为下极板、电离层导电层视为上极板，组成巨大球形电容两极板中间的大气基本不含电荷，上极板导电层含有正电荷，下极板的地表面含负电荷，这巨大电容器中间的电场称大气电场。规定大气电场方向从低电位的地面朝上（与物理学静电学规定相反）。尽管雷雨云移到某处时，雷雨云底部与相对应下垫面间的电场方向是向下的，但对全球而言，雷雨云区所占比例很小（约1%），故总体大气电场的方向是朝上的。晴天电场常被看作正常大气电场，其场强随纬度增大而增强、随离地面高度而变小，全球平均看，陆区地表面附近电场强度为120伏/米左右，海面上则约为130伏/米。在工业区污染严重、气溶胶粒子多的地方，晴天电场强度可达300~400伏/ 米。晴天电场场强随高度减弱是很强烈的，在10公里高度处的值仅为地面值的3%即约4伏/米。晴天电场强度有日变化和年变化。陆面在地方时04-06时和12-16时出现极小值，07─10时和19─21时为极大值；一年之中，冬季为极大值、夏季为极小值。在海面和两极地区，在世界时19时出现极大值，04时左右为极小值，这些地区大气电场年变化不明显。 大气电导率和离子迁移率 大气不仅含中性分子和原子，还含有一些离子，这些离子分为轻离子（由几个分子聚集在一起而带一个正电荷或负电荷，直径约千分之一微米）和重离子（荷电的气溶胶粒子，常带一个正电荷或负电荷，比轻离子大成千上万倍）。描述大气离子在电场中移动快慢的参数称迁移率，由于大气离子基本上都只带一个单位电荷，所以在同样的电场强度的电场中，轻离子的迁移率要比重离子的大得多。例如在场强为1伏/厘米的电场中，大气轻离子移动速率为115厘米/秒，而重离子的移动速率只是这个数的几百分之一。